Solution aqueuse d'hydroxyde de potassium (Potasse)








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date de publication18.05.2017
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Sciences physiques

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Quelle est la différence entre une pile saline et une pile alcaline ?




La pile est un dispositif principalement composé extérieurement de 2 électrodes (pôle positif et pôle négatif) dont le fonctionnement interne est lié à des réactions chimiques.





Pile saline

Pile alcaline

Schéma







Anode

Réducteur

Récipient de zinc

Poudre de zinc

Collecteur

Tige métallique

Cathode

Oxydant

Dioxyde de manganèse MnO2 + poudre de carbone

Dioxyde de manganèse MnO2 + poudre de carbone

Collecteur

Graphite

Récipient en acier

Electrolyte

Chlorures d'ammonium et de zinc gélifiés
(composé ionique appelé autrefois sel d'où le nom de Saline)

Solution aqueuse d'hydroxyde de potassium (Potasse)
(le potassium étant un Métal Alcalin d'où le nom d'Alcaline)

Milieu

Acide

Basique

Espèces chimiques présentes
Réducteurs

Oxydants

C (inattaquable), Zn, H2O, Cl-, NH4+, H3O+, MnO2

Cl-, H2O, NH4+, Zn

H3O+, MnO2

Fe, Zn, H2O, K+, OH-, MnO2

OH-, Fe, Zn

K+, H2O, MnO2

Evolution

Oxydation du zinc à l'anode

Zn  Zn2+ + 2e-
Réduction du MnO2 à la cathode

MnO2 + H3O+ + e- MnO(OH) + H2O

(manganite)

Oxydation du zinc à l'anode

Zn + 4OH- Zn(OH)42- + 2e-
Réduction du MnO2 à la cathode

MnO2 + H2O + e-  MnO(OH) + OH-

Remarques

L'électrode de zinc est rongée.

De l'hydrogène se forme sur l'électrode de graphite. La pile se polarise. le dioxyde de manganèse (dépolarisant) "s'empare" de l'hydrogène et permet un meilleur passage du courant.

L'enveloppe de zinc s'amincit au cours du temps et finit par percer.

La poudre de carbone à la cathode permet une meilleure circulation car le MnO2 est mauvais conducteur

Plus étanche que la saline car le zinc ne constitue plus le boîtier.
Elle a une durée de vie supérieure car sa quantité d'oxydant (MnO2) est plus importante.
Le zinc est meilleur réducteur en poudre qu'en plaque

Fem

1,5 V

1,5 V

Temps de décharge

20 à 25 heures.
Se décharge de manière régulière

de 1,5 V à 0 V

50 à 60 heures.
Se décharge de 1,5 V et 1,2 V au bout d'une dizaine d'heures, puis sa tension reste constante à 1,2 V une quarantaine d'heures, avant de décroître régulièrement entre 1,2 V et 0 V




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